<!doctype html>



  


<html class="theme-next mist use-motion" lang="zh-Hans">
<head>
  <meta charset="UTF-8"/>
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1"/>



<meta http-equiv="Cache-Control" content="no-transform" />
<meta http-equiv="Cache-Control" content="no-siteapp" />















  
  
  <link href="/blog/lib/fancybox/source/jquery.fancybox.css?v=2.1.5" rel="stylesheet" type="text/css" />




  
  
  
  

  
    
    
  

  

  

  

  

  
    
    
    <link href="//fonts.googleapis.com/css?family=Lato:300,300italic,400,400italic,700,700italic&subset=latin,latin-ext" rel="stylesheet" type="text/css">
  






<link href="/blog/lib/font-awesome/css/font-awesome.min.css?v=4.6.2" rel="stylesheet" type="text/css" />

<link href="/blog/css/main.css?v=5.1.0" rel="stylesheet" type="text/css" />


  <meta name="keywords" content="CAP,分布式," />








  <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="/blog/favicon.ico?v=5.1.0" />






<meta name="description" content="CAP理论分布式领域中存在CAP理论，且该理论已被证明：任何分布式系统只可同时满足两点，无法三者兼顾。  C：Consistency，一致性系统中所有的服务器都要能达到数据一致；一旦有更新，所有数据变动都是同步的。每次读取，总能让你拥有最新一份的数据  A：Availability，可用性系统具有好的响应性能。每个节点（如果没有失败）总能执行查询（读取和写入）操作  P：Partition tol">
<meta name="keywords" content="CAP,分布式">
<meta property="og:type" content="article">
<meta property="og:title" content="CAP理论">
<meta property="og:url" content="https://gitee.com/shuhao/2018/06/12/CAP理论/index.html">
<meta property="og:site_name" content="Niki">
<meta property="og:description" content="CAP理论分布式领域中存在CAP理论，且该理论已被证明：任何分布式系统只可同时满足两点，无法三者兼顾。  C：Consistency，一致性系统中所有的服务器都要能达到数据一致；一旦有更新，所有数据变动都是同步的。每次读取，总能让你拥有最新一份的数据  A：Availability，可用性系统具有好的响应性能。每个节点（如果没有失败）总能执行查询（读取和写入）操作  P：Partition tol">
<meta property="og:locale" content="zh-Hans">
<meta property="og:updated_time" content="2018-06-14T02:04:53.471Z">
<meta name="twitter:card" content="summary">
<meta name="twitter:title" content="CAP理论">
<meta name="twitter:description" content="CAP理论分布式领域中存在CAP理论，且该理论已被证明：任何分布式系统只可同时满足两点，无法三者兼顾。  C：Consistency，一致性系统中所有的服务器都要能达到数据一致；一旦有更新，所有数据变动都是同步的。每次读取，总能让你拥有最新一份的数据  A：Availability，可用性系统具有好的响应性能。每个节点（如果没有失败）总能执行查询（读取和写入）操作  P：Partition tol">



<script type="text/javascript" id="hexo.configurations">
  var NexT = window.NexT || {};
  var CONFIG = {
    root: '/blog/',
    scheme: 'Mist',
    sidebar: {"position":"right","display":"post","offset":12,"offset_float":0,"b2t":false,"scrollpercent":false},
    fancybox: true,
    motion: true,
    duoshuo: {
      userId: '0',
      author: '博主'
    },
    algolia: {
      applicationID: '',
      apiKey: '',
      indexName: '',
      hits: {"per_page":10},
      labels: {"input_placeholder":"Search for Posts","hits_empty":"We didn't find any results for the search: ${query}","hits_stats":"${hits} results found in ${time} ms"}
    }
  };
</script>



  <link rel="canonical" href="https://gitee.com/shuhao/2018/06/12/CAP理论/"/>





  <title> CAP理论 | Niki </title>
</head>

<body itemscope itemtype="http://schema.org/WebPage" lang="zh-Hans">

  





  <script type="text/javascript">
    var _hmt = _hmt || [];
    (function() {
      var hm = document.createElement("script");
      hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?cb9f0585e406f878cb2f29c89ad3cdb7";
      var s = document.getElementsByTagName("script")[0];
      s.parentNode.insertBefore(hm, s);
    })();
  </script>










  
  
    
  

  <div class="container one-collumn sidebar-position-right page-post-detail ">
    <div class="headband"></div>

    <header id="header" class="header" itemscope itemtype="http://schema.org/WPHeader">
      <div class="header-inner"><div class="site-brand-wrapper">
  <div class="site-meta ">
    

    <div class="custom-logo-site-title">
      <a href="/blog/"  class="brand" rel="start">
        <span class="logo-line-before"><i></i></span>
        <span class="site-title">Niki</span>
        <span class="logo-line-after"><i></i></span>
      </a>
    </div>
      
        <p class="site-subtitle">天道酬勤</p>
      
  </div>

  <div class="site-nav-toggle">
    <button>
      <span class="btn-bar"></span>
      <span class="btn-bar"></span>
      <span class="btn-bar"></span>
    </button>
  </div>
</div>

<nav class="site-nav">
  

  
    <ul id="menu" class="menu">
      
        
        <li class="menu-item menu-item-home">
          <a href="/blog/" rel="section">
            
              <i class="menu-item-icon fa fa-fw fa-home"></i> <br />
            
            首页
          </a>
        </li>
      
        
        <li class="menu-item menu-item-categories">
          <a href="/blog/categories" rel="section">
            
              <i class="menu-item-icon fa fa-fw fa-categories"></i> <br />
            
            分类
          </a>
        </li>
      
        
        <li class="menu-item menu-item-archives">
          <a href="/blog/archives" rel="section">
            
              <i class="menu-item-icon fa fa-fw fa-archive"></i> <br />
            
            归档
          </a>
        </li>
      
        
        <li class="menu-item menu-item-tags">
          <a href="/blog/tags" rel="section">
            
              <i class="menu-item-icon fa fa-fw fa-tags"></i> <br />
            
            标签
          </a>
        </li>
      

      
    </ul>
  

  
</nav>



 </div>
    </header>

    <main id="main" class="main">
      <div class="main-inner">
        <div class="content-wrap">
          <div id="content" class="content">
            

  <div id="posts" class="posts-expand">
    

  

  
  
  

  <article class="post post-type-normal " itemscope itemtype="http://schema.org/Article">
    <link itemprop="mainEntityOfPage" href="https://gitee.com/shuhao/blog/2018/06/12/CAP理论/">

    <span hidden itemprop="author" itemscope itemtype="http://schema.org/Person">
      <meta itemprop="name" content="Fang ShuHao">
      <meta itemprop="description" content="">
      <meta itemprop="image" content="/blog/images/head.jpg">
    </span>

    <span hidden itemprop="publisher" itemscope itemtype="http://schema.org/Organization">
      <meta itemprop="name" content="Niki">
    </span>

    
      <header class="post-header">

        
        
          <h1 class="post-title" itemprop="name headline">
            
            
              
                CAP理论
              
            
          </h1>
        

        <div class="post-meta">
          <span class="post-time">
            
              <span class="post-meta-item-icon">
                <i class="fa fa-calendar-o"></i>
              </span>
              
                <span class="post-meta-item-text">发表于</span>
              
              <time title="创建于" itemprop="dateCreated datePublished" datetime="2018-06-12T08:46:06+08:00">
                2018-06-12
              </time>
            

            

            
          </span>

          
            <span class="post-category" >
            
              <span class="post-meta-divider">|</span>
            
              <span class="post-meta-item-icon">
                <i class="fa fa-folder-o"></i>
              </span>
              
                <span class="post-meta-item-text">分类于</span>
              
              
                <span itemprop="about" itemscope itemtype="http://schema.org/Thing">
                  <a href="/blog/categories/分布式/" itemprop="url" rel="index">
                    <span itemprop="name">分布式</span>
                  </a>
                </span>

                
                
              
            </span>
          

          
            
          

          
          

          

          

          

        </div>
      </header>
    


    <div class="post-body" itemprop="articleBody">

      
      

      
        <h2 id="CAP理论"><a href="#CAP理论" class="headerlink" title="CAP理论"></a>CAP理论</h2><p>分布式领域中存在CAP理论，且该理论已被证明：任何分布式系统只可同时满足两点，无法三者兼顾。</p>
<ul>
<li><p>C：Consistency，一致性<br>系统中所有的服务器都要能达到数据一致；一旦有更新，所有数据变动都是同步的。<br><strong>每次读取，总能让你拥有最新一份的数据</strong></p>
</li>
<li><p>A：Availability，可用性<br>系统具有好的响应性能。<br><strong>每个节点（如果没有失败）总能执行查询（读取和写入）操作</strong></p>
</li>
<li><p>P：Partition tolerance，分区容错性。<br><strong>即使节点之间的连接关闭，其他两个属性也会得到保证</strong><br>为了容错而进行分区。系统运行中，存在多个节点，或者是数据存在多个备份提升了系统的可靠性和可用性。但是数据中心之间的网络通讯很大部分不可靠，会出现网络故障，在出现网络故障导致两个数据中心之间消息丢失，那么两个数据中心是否还能独立可用，如果可用，那么产生新数据则会产生不一致；如果不可用则不满足分区容错。网络分区p也存在于数据同步中，如果后台有一个进程进行数据同步，那么这个同步如果遭遇网络失败，是否会重试，重试次数多少？如果无限次重试，就是选择一致性C而放弃可用新A，反之重试几次仍失败则放弃或者希望人工介入，那么表示一致性要求不高，放弃C选择可用性A。</p>
</li>
</ul>
<h3 id="PACELC定理"><a href="#PACELC定理" class="headerlink" title="PACELC定理"></a>PACELC定理</h3><figure class="highlight plain"><table><tr><td class="code"><pre><span class="line">if there is partition </span><br><span class="line">	how does the system trade-off</span><br><span class="line">	between availability and consistency</span><br><span class="line">else</span><br><span class="line">	how does the system trade-off</span><br><span class="line">	between latency and consistency</span><br></pre></td></tr></table></figure>
<p>如果有分区存在，那就是在一致性和可用新之间平衡选择；否则，就是在延迟latency和一致性之间平衡。（但是普遍认为，对于广域网系统来说，设计者不能放弃分区容错P）<br>虽然我们一直在追求高可用和高一致性的完美系统，但是如果存在网络分区的情况下，两者无法兼得；变通的方式就是，运行某个时间点的不一致，使用最终一致性（低延迟），从而获得高可用性。</p>
<p>关于C，A的选择核心设计问题是：双方如果没有沟通通讯情况下，会继续运行前进吗？</p>
<h2 id="ACID理论"><a href="#ACID理论" class="headerlink" title="ACID理论"></a>ACID理论</h2><ul>
<li><p>A （Atomicity）原子性<br>一个事务中的所有操作都必须全部完成，要么全部成功，要么全部失败。</p>
</li>
<li><p>C （Consistency）一致性<br>一个事物中相关联的数据在事务操作结束后是一致的。</p>
</li>
<li><p>I （Isolation） 隔离性<br>事务将假定只有它自己在操作数据库，彼此不知晓。表示事务之间是隔离的。在一个事物commit之前，对其他事物来说是隐藏的。例如：事物A，B， A可用看到Bcommit之后的update；B也可以看到Acommit之后的update，但是事物A，B不可能两者同时看到彼此的update。<br><a href="http://shuhao.gitee.io/blog/2018/05/28/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E4%BA%8B%E5%8A%A1%E5%8F%8A%E5%85%B6%E4%BC%A0%E6%92%AD%E6%96%B9%E5%BC%8F/" target="_blank" rel="external">关于事物的隔离级别可参看</a></p>
</li>
<li><p>D （Durability）持久性<br>事务一旦成功就不能返回</p>
</li>
</ul>
<h2 id="BASE理论"><a href="#BASE理论" class="headerlink" title="BASE理论"></a>BASE理论</h2><p>BASE模型反ACID模型，完全不同ACID模型，牺牲高一致性，获得可用性和可靠性：</p>
<ul>
<li><p>Basically Available：基本可用。支持分区失败</p>
</li>
<li><p>Soft state：软状态<br>状态可用有一段时间不同步，异步。</p>
</li>
<li><p>Eventually consistent：最终一致<br>最终数据一致就可以了，而不是时时高一致。</p>
</li>
</ul>
<h3 id="BASE思想的主要实现"><a href="#BASE思想的主要实现" class="headerlink" title="BASE思想的主要实现"></a>BASE思想的主要实现</h3><p>BASE主要是放弃严格一致性，追求可靠性。主要的实现还是体现在数据库方面如：</p>
<ol>
<li>按功能划分数据库</li>
<li>sharding碎片</li>
</ol>
<h2 id="CAP、ACID、BASE"><a href="#CAP、ACID、BASE" class="headerlink" title="CAP、ACID、BASE"></a>CAP、ACID、BASE</h2><p>通过上面的概述，对这三个理论的大致印象为：</p>
<ul>
<li>CAP理论大致用于描述分布式系统设计过程中对性能要求选择面临的三个选择。</li>
<li>ACID理论则主要在关系型数据库事务方面需要遵循的原则。用来保证数据的正确性与可靠性。</li>
<li>BASE理论则完全是反ACID理论的，主要为了可用性A 和分区性P牺牲一致性C。而记性的某种补偿机制。</li>
</ul>
<h3 id="CAP与事务，关联"><a href="#CAP与事务，关联" class="headerlink" title="CAP与事务，关联"></a>CAP与事务，关联</h3><ol>
<li><p>CAP理论中的<strong>C</strong>一致性，表示分布式系统中<strong>多个节点的数据保持一致</strong>，ACID理论中的<strong>C</strong>一致性，表示的是<strong>一个事物中相关联的数据操作结束后是一致的。</strong> 在关系型数据库设计中为了保证C，A而牺牲P。因而尽量避免分布式事物。因为，分布式之间难免存在网络不稳定的因此，如果在一个事物内，存在多个节点的数据操作，就很难保证ACID中的C。或者说为了保证C的前提下，也会很大程度的牺牲可用性A的。（必须在一个事物中不断判断所有的操作是否都成功。）</p>
</li>
<li><p>关于关系型数据库放弃P的问题在与关联操作。当使用分区扩展策略来扩充数据容量（类似于分库），则造成数据分散；显然在进行夺标关联操作时性能就会下降（影响可用性A）。</p>
</li>
<li><p>对于非关系性数据库NoSql来说，为了解决此类问题，则直接在数据库设计的时候放弃了事务的支持，弱化了关联操作。也就是说为NoSql放弃C，选择A，P。因此NoSql数据库拥有了非常好的水平可扩展性。</p>
</li>
</ol>
<blockquote>
<blockquote>
<p>参考<br><a href="http://www.jdon.com/49187" target="_blank" rel="external">如何在系统设计中使用CAP定理</a><br><a href="http://www.jdon.com/bigdata/how-to-understand-cap.html#" target="_blank" rel="external">如何正确理解CAP理论</a></p>
</blockquote>
</blockquote>

      
    </div>

    <div>
      
        

      
    </div>

    <div>
      
        

      
    </div>


    <footer class="post-footer">
      
        <div class="post-tags">
          
            <a href="/blog/tags/CAP/" rel="tag"># CAP</a>
          
            <a href="/blog/tags/分布式/" rel="tag"># 分布式</a>
          
        </div>
      

      
        
      

      
        <div class="post-nav">
          <div class="post-nav-next post-nav-item">
            
              <a href="/blog/2018/06/08/Zookeeper的脑裂/" rel="next" title="Zookeeper的脑裂">
                <i class="fa fa-chevron-left"></i> Zookeeper的脑裂
              </a>
            
          </div>

          <span class="post-nav-divider"></span>

          <div class="post-nav-prev post-nav-item">
            
              <a href="/blog/2018/06/14/Spring之PropertySourcesPlaceHolderConfigurer/" rel="prev" title="Spring之PropertySourcesPlaceHolderConfigurer">
                Spring之PropertySourcesPlaceHolderConfigurer <i class="fa fa-chevron-right"></i>
              </a>
            
          </div>
        </div>
      

      
      
    </footer>
  </article>



    <div class="post-spread">
      
    </div>
  </div>

          
          </div>
          


          
  <div class="comments" id="comments">
    
      <div id="lv-container" data-id="city" data-uid="MTAyMC8zNjY5NS8xMzIzMA=="></div>
    
  </div>


        </div>
        
          
  
  <div class="sidebar-toggle">
    <div class="sidebar-toggle-line-wrap">
      <span class="sidebar-toggle-line sidebar-toggle-line-first"></span>
      <span class="sidebar-toggle-line sidebar-toggle-line-middle"></span>
      <span class="sidebar-toggle-line sidebar-toggle-line-last"></span>
    </div>
  </div>

  <aside id="sidebar" class="sidebar">
    <div class="sidebar-inner">

      

      
        <ul class="sidebar-nav motion-element">
          <li class="sidebar-nav-toc sidebar-nav-active" data-target="post-toc-wrap" >
            文章目录
          </li>
          <li class="sidebar-nav-overview" data-target="site-overview">
            站点概览
          </li>
        </ul>
      

      <section class="site-overview sidebar-panel">
        <div class="site-author motion-element" itemprop="author" itemscope itemtype="http://schema.org/Person">
          <img class="site-author-image" itemprop="image"
               src="/blog/images/head.jpg"
               alt="Fang ShuHao" />
          <p class="site-author-name" itemprop="name">Fang ShuHao</p>
           
              <p class="site-description motion-element" itemprop="description"></p>
          
        </div>
        <nav class="site-state motion-element">
        
          
            <div class="site-state-item site-state-posts">
              <a href="/blog/archives">
                <span class="site-state-item-count">135</span>
                <span class="site-state-item-name">日志</span>
              </a>
            </div>
          

          
            <div class="site-state-item site-state-categories">
              <a href="/blog/categories">
                <span class="site-state-item-count">35</span>
                <span class="site-state-item-name">分类</span>
              </a>
            </div>
          

          
            <div class="site-state-item site-state-tags">
              <a href="/blog/tags">
                <span class="site-state-item-count">93</span>
                <span class="site-state-item-name">标签</span>
              </a>
            </div>
          

        </nav>

        

        <div class="links-of-author motion-element">
          
        </div>

        
        

        
        

        


      </section>

      
      <!--noindex-->
        <section class="post-toc-wrap motion-element sidebar-panel sidebar-panel-active">
          <div class="post-toc">

            
              
            

            
              <div class="post-toc-content"><ol class="nav"><li class="nav-item nav-level-2"><a class="nav-link" href="#CAP理论"><span class="nav-number">1.</span> <span class="nav-text">CAP理论</span></a><ol class="nav-child"><li class="nav-item nav-level-3"><a class="nav-link" href="#PACELC定理"><span class="nav-number">1.1.</span> <span class="nav-text">PACELC定理</span></a></li></ol></li><li class="nav-item nav-level-2"><a class="nav-link" href="#ACID理论"><span class="nav-number">2.</span> <span class="nav-text">ACID理论</span></a></li><li class="nav-item nav-level-2"><a class="nav-link" href="#BASE理论"><span class="nav-number">3.</span> <span class="nav-text">BASE理论</span></a><ol class="nav-child"><li class="nav-item nav-level-3"><a class="nav-link" href="#BASE思想的主要实现"><span class="nav-number">3.1.</span> <span class="nav-text">BASE思想的主要实现</span></a></li></ol></li><li class="nav-item nav-level-2"><a class="nav-link" href="#CAP、ACID、BASE"><span class="nav-number">4.</span> <span class="nav-text">CAP、ACID、BASE</span></a><ol class="nav-child"><li class="nav-item nav-level-3"><a class="nav-link" href="#CAP与事务，关联"><span class="nav-number">4.1.</span> <span class="nav-text">CAP与事务，关联</span></a></li></ol></li></ol></div>
            

          </div>
        </section>
      <!--/noindex-->
      

      

    </div>
  </aside>


        
      </div>
    </main>

    <footer id="footer" class="footer">
      <div class="footer-inner">
        <div class="copyright" >
  
  &copy; 
  <span itemprop="copyrightYear">2019</span>
  <span class="with-love">
    <i class="fa fa-heart"></i>
  </span>
  <span class="author" itemprop="copyrightHolder">Fang ShuHao</span>
</div>


<div class="powered-by">
  由 <a class="theme-link" href="https://hexo.io">Hexo</a> 强力驱动
</div>

<div class="theme-info">
  主题 -
  <a class="theme-link" href="https://github.com/iissnan/hexo-theme-next">
    NexT.Mist
  </a>
</div>


        

        
      </div>
    </footer>

    
      <div class="back-to-top">
        <i class="fa fa-arrow-up"></i>
        
      </div>
    
    
  </div>

  

<script type="text/javascript">
  if (Object.prototype.toString.call(window.Promise) !== '[object Function]') {
    window.Promise = null;
  }
</script>









  




  
  <script type="text/javascript" src="/blog/lib/jquery/index.js?v=2.1.3"></script>

  
  <script type="text/javascript" src="/blog/lib/fastclick/lib/fastclick.min.js?v=1.0.6"></script>

  
  <script type="text/javascript" src="/blog/lib/jquery_lazyload/jquery.lazyload.js?v=1.9.7"></script>

  
  <script type="text/javascript" src="/blog/lib/velocity/velocity.min.js?v=1.2.1"></script>

  
  <script type="text/javascript" src="/blog/lib/velocity/velocity.ui.min.js?v=1.2.1"></script>

  
  <script type="text/javascript" src="/blog/lib/fancybox/source/jquery.fancybox.pack.js?v=2.1.5"></script>


  


  <script type="text/javascript" src="/blog/js/src/utils.js?v=5.1.0"></script>

  <script type="text/javascript" src="/blog/js/src/motion.js?v=5.1.0"></script>



  
  

  
  <script type="text/javascript" src="/blog/js/src/scrollspy.js?v=5.1.0"></script>
<script type="text/javascript" src="/blog/js/src/post-details.js?v=5.1.0"></script>



  


  <script type="text/javascript" src="/blog/js/src/bootstrap.js?v=5.1.0"></script>



  



  




	





  





  





  
    <script type="text/javascript">
      (function(d, s) {
        var j, e = d.getElementsByTagName(s)[0];
        if (typeof LivereTower === 'function') { return; }
        j = d.createElement(s);
        j.src = 'https://cdn-city.livere.com/js/embed.dist.js';
        j.async = true;
        e.parentNode.insertBefore(j, e);
      })(document, 'script');
    </script>
  



  
  

  

  

  

  


  

</body>
</html>
